通過(guò)微制造技術(shù)將機(jī)械元件、傳感器,致動(dòng)器等與電子器件集成在常見(jiàn)的硅基板上稱為微-電子-機(jī)械系統(tǒng)(“MEMS”)。MEMS傳感器可以用于麥克風(fēng)、用戶壓力傳感器、輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、氣體流量傳感器、加速度計(jì)和陀螺儀。已知的硅電容式麥克風(fēng)MEMS組件包括聲學(xué)換能器和聲學(xué)端口。聲學(xué)端口還包括環(huán)境屏障,如聚四氟乙烯(PTFE)或燒結(jié)金屬,以保護(hù)換能器免受環(huán)境因素,例如陽(yáng)光,濕氣,油,污垢和/或灰塵的影響。聲學(xué)換能器包括揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。膨脹型聚四氟乙烯(ePTFE)膜已用于保護(hù)聲學(xué)換能器多年。最近,出現(xiàn)了用于保護(hù)超聲換能器的若干應(yīng)用。兩個(gè)示例是:(1)用于手勢(shì)識(shí)別的短超聲脈沖的發(fā)射器,也可能是接收器(或者,可以使用標(biāo)準(zhǔn)聲學(xué)麥克風(fēng)來(lái)接收信號(hào))和/或接近感測(cè)。這些脈沖的飛行時(shí)間用于確定手/手指的3D位置和/或到對(duì)象的距離;(2)MEMS數(shù)字揚(yáng)聲器。后者是用產(chǎn)生超聲波脈沖的超聲波發(fā)射器陣列產(chǎn)生的,其以數(shù)字方式再現(xiàn)可聽(tīng)信號(hào)。對(duì)于任何保護(hù)蓋,聲學(xué)(可聽(tīng))和超聲波應(yīng)用之間的預(yù)期頻率傳輸?shù)牟町愋枰煌哪ぬ匦?。?dāng)傳輸頻率接近或低于反應(yīng)性保護(hù)蓋的共振頻率時(shí),ePTFE膜的剛度/順度即為與聲學(xué)傳輸相關(guān)的材料性質(zhì)。典型的非-膨脹型聚四氟乙烯(non-ePTFE)的替代物包括用于這些應(yīng)用的硅氧烷和氨基甲酸酯膜。高于反應(yīng)性保護(hù)蓋的共振頻率時(shí),申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),膜的質(zhì)量/面積是驅(qū)動(dòng)傳輸?shù)年P(guān)鍵屬性。因此,需要低質(zhì)量的膨脹型四氟乙烯。還存在對(duì)MEMS組件所需求的薄形狀因數(shù)的環(huán)境保護(hù)和壓力均衡能力的需求。發(fā)明概述根據(jù)本公開(kāi),通過(guò)在超聲換能器附近設(shè)置質(zhì)量/面積比為約3g/m2或更小的膨脹型PTFE膜,來(lái)提供保護(hù)具有超聲換能器的微-電子-機(jī)械系統(tǒng)的方法。在優(yōu)選的實(shí)施方式中,質(zhì)量/面積比為約1g/m2或更小,膨脹型PTFE膜捕獲直徑大于約0.25微米的顆粒,膨脹型PTFE膜在約50KHz到約92.5KHz的頻率下提供的傳輸損失小于約3分貝,膨脹型PTFE膜還能提供聲波傳輸,顆粒捕獲和壓力排放。另一方面,本公開(kāi)提供了一種微-電子-機(jī)械系統(tǒng),其包括超聲換能器和設(shè)置在超聲換能器附近的質(zhì)量/面積比約為3g/m2或更小的膨脹型PTFE保護(hù)蓋。另一方面,通過(guò)設(shè)置鄰近超聲換能器的多孔聚合物材料提供保護(hù)具有超聲換能器的微-電子-機(jī)械系統(tǒng)的方法,所述多孔聚合物材料滿足以下關(guān)系:Z空氣=空氣的比聲阻抗(瑞利)=413;f=頻率(赫茲),f>20KHz。在替代實(shí)施方式中,等式為:在其它替代實(shí)施方式中:附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是用于測(cè)試本發(fā)明實(shí)施方式的測(cè)試方法的示意圖。圖2是本發(fā)明的其它示例實(shí)施方式的質(zhì)量/面積相對(duì)于聲學(xué)性能(放大率)的圖。圖3是本發(fā)明示例實(shí)施方式的掃描電子顯微照片。發(fā)明詳述在一個(gè)實(shí)施方式中,本公開(kāi)提供了一種用于微-電子-機(jī)械系統(tǒng)的保護(hù)蓋,其具有低質(zhì)量/面積,優(yōu)選<3gsm,最優(yōu)選<1gsm。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本公開(kāi)提供了一種保護(hù)具有超聲換能器的微-電子-機(jī)械系統(tǒng)的方法,所述方法包括鄰近所述超聲換能器設(shè)置質(zhì)量/面積比為約3g/m2或更小的膨脹型PTFE膜的步驟。在另一個(gè)實(shí)施方式中,本公開(kāi)提供一種微-電子-機(jī)械系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括超聲換能器和鄰近所述超聲換能器設(shè)置的質(zhì)量/面積比約為3g/m2或更小的膨脹型PTFE保護(hù)蓋。本公開(kāi)涉及保護(hù)蓋用于微-電子-機(jī)械系統(tǒng)的用途,其質(zhì)量/面積小于3g/m2,最優(yōu)選小于1g/sm。這種保護(hù)蓋令人驚訝地起到了保持大于約0.25微米的顆粒物質(zhì)在被保護(hù)裝置以外的作用,并且允許在約50-92.5KHz的頻率范圍內(nèi)具有損失小于約3分貝的聲波傳輸。保護(hù)蓋必須足夠耐用以經(jīng)受住包裝過(guò)程、表面貼裝技術(shù)應(yīng)用以及通過(guò)其預(yù)期的用途。保護(hù)蓋優(yōu)選ePTFE的多孔膜,盡管在替代方案中使用非多孔膜。根據(jù)美國(guó)專利3,953,566和7,306,729的教導(dǎo),制備了優(yōu)選實(shí)施方式中的合適的多孔膜,以具有以下性質(zhì):質(zhì)量/面積約小于3g/sm,最優(yōu)選小于1g/sm;機(jī)器方向基體拉伸強(qiáng)度大于約25kpsi;橫向基體拉伸強(qiáng)度大于約30kpsi;泡點(diǎn)大于約30;對(duì)0.25微米顆粒的過(guò)濾效率為至少約99.9%;格力值約1到2。膜的質(zhì)量/面積是通過(guò)使用標(biāo)尺測(cè)量樣品明確限定面積的質(zhì)量來(lái)計(jì)算的。使用模具或任何精確切割儀器將樣品切割至限定面積。格利(Gurley)空氣流量測(cè)試測(cè)量在12.4厘米水壓下100厘米3空氣流通過(guò)6.45cm2樣品的時(shí)間(以秒計(jì))。樣品在格力密度計(jì)型號(hào)4340自動(dòng)密度計(jì)(GurleyDensometerModel4340AutomaticDensometer)中測(cè)量。如上所述構(gòu)建多孔膜的樣品。所述多孔膜具有1.2g/m2的質(zhì)量/面積,1.1秒的格力值,以及在50-92.5KHz的頻率下1.8分貝的聲損耗。這個(gè)測(cè)試方法結(jié)合圖1在下面描述。參考圖1,天朗超高音聲波揚(yáng)聲器(TannoySuperTweeterultrasonicspeaker)10垂直安裝在隔音室內(nèi)。具有1.5英寸直徑的PVC管11密封到揚(yáng)聲器10的前部。PVC管11的另一端連結(jié)到木制擋板12上,所述擋板匹配有1.5英寸直徑的孔13。B&K4939麥克風(fēng)14安裝在距離木制擋板12的表面大約2英寸處。揚(yáng)聲器10通過(guò)B&K2716C放大器放大,麥克風(fēng)由B&KNEXUS調(diào)節(jié)放大器供電。在校準(zhǔn)并安裝麥克風(fēng)14之后,揚(yáng)聲器10在第12倍頻步長(zhǎng)處產(chǎn)生從92.5kHz全音程(tone)到20kHz全音程的階躍掃描。掃描在900mV的恒定勵(lì)磁電壓下進(jìn)行。麥克風(fēng)14記錄每個(gè)步驟的聲壓水平,創(chuàng)建記錄為“打開(kāi)條件”的曲線。使用內(nèi)徑為1英寸和3/4英寸的雙面壓敏粘合劑環(huán)將膜15安裝到木制擋板12上。然后重復(fù)該頻率掃描,每個(gè)頻率的聲壓也將再次被記錄下來(lái)。從打開(kāi)條件中減去該曲線以創(chuàng)建衰減曲線。對(duì)50kHz-92.5kHz的衰減取平均以概括超聲衰減。選擇以60KHz為中心的第三倍頻帶,對(duì)于寬范圍的ePTFE膜在該倍頻帶內(nèi)的平均放大率參見(jiàn)表1。表1質(zhì)量(g/m2)放大(分貝)0.14-1.218750.3-0.018751-2.31.5-2.493751.6-3.312.7-4.971253.1-7.11253.5-7.133.7-7.98754.1-7.196-12.60375根據(jù)本公開(kāi),通過(guò)在超聲換能器附近設(shè)置多孔聚合材料提供了一種保護(hù)具有超聲換能器的微-電子-機(jī)械系統(tǒng)的方法,所述多孔聚合材料滿足以下關(guān)系:Z空氣=空氣的比聲阻抗(瑞利)=413;f=頻率(Hz)f>20KHz在替代實(shí)施方式中,等式為:在其它的替代方式中:第一個(gè)方程式包括聲損耗b/w0-12分貝,第二方程式:0–6分貝,第三個(gè)方程式0–3分貝。圖2是本發(fā)明額外的示例性實(shí)施方式的質(zhì)量/面積比與聲學(xué)性能(放大或聲損失)的關(guān)系圖。圖3是顯示本公開(kāi)示例性實(shí)施方式的顯微結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微照片。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3